电磁轨道发射技术是二十世纪初初期被提出来并且迅速发展的一项非常重要的工程技术。经过近两百年的探索和研究,该项技术已经逐渐发展壮大,并在航空航天、高压物理、材料科学、军工武器等方面展现了巨大的潜力。特别是在武器方面,电磁发射技术主要有线圈炮、重接炮和轨道炮三种形式,其中轨道炮最简单且容易达到超高的发射速度。相比于传统火炮,电磁轨道炮具有性能优良,出口速度高,操控性好等诸多优点。但是电磁轨道炮容易出现电枢融化、轨道刨削、电枢转捩等现象,严重影响电磁轨道炮的能量转换效率和出口速度。本文以增强型电磁轨道炮为研究对象,通过研究电磁轨道炮的工作机理,建立系统相关数学模型,搭建Matlab/Simulink系统仿真模型并以仿真结果为初始条件通过Ansys workbench仿真平台进行多物理场的耦合仿真计算进行性能研究分析。首先,研究增强型电磁轨道炮的结构与工作机理,推导出电枢所受电磁力、摩擦阻力、空气阻力、运动过程以及枢轨电压降的数学模型,结合电容电路等电气模型在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型,通过增强型电磁轨道炮的机电系统仿真模型计算得到增强型电磁轨道炮工作过程中的电流特性曲线和电枢运动结果,并为多物理场耦合仿真提供初始条件。然后,通过Ansys Maxwell以机电系统仿真结果中电流特性曲线为初始条件进行电磁场仿真,分析了在6000V电压下的电流密度分布,趋肤效应结果,轨道之间的磁场强度分布以及电枢所受电磁力与时间的关系。其次在Ansys workbench仿真平台上将电磁场与温度场耦合进行电枢与轨道的温度仿真计算,分析了轨道与电枢的温度变化与温度分布,研究了温度在轨道长度方向上的分布,并分别对4kV、6kV、8kV、10k V、12kV、和14k V六种不同电压下电枢与轨道温度变化与分布进行了对比仿真分析。最后将电磁场和温度场的仿真结果与结构场耦合,用弹性约束代替封装结构并对轨道与电枢进行仿真计算,分析在电磁力和电阻热的作用下,轨道的扩张和电枢的扩张,并通过对比轨道在有电枢与没有电枢的情况下扩张量的差别来计算电枢发射过程中枢轨之间的压力;对不同结构的电枢进行电-磁-热-变形耦合分析,根据电枢发射过程中枢轨接触压力和Marshall法则对比来分析各种结构电枢的性能。